沙棘是胡頹子科沙棘屬落葉性灌木，其根部與放線菌共生固氮，適應缺水少肥的華北及西北貧瘠地區，是防風固沙功臣；其果實富含維生素C及黃酮等活性物質，是健康飲品的原料供給者；具有重要的生態和經濟價值。
近日，《新植物學家》（New Phytologist）在線發表了來自中科院植物分子科學卓越創新中心王二濤團隊、深圳華大生命科學研究院農業基因組學國家重點實驗室劉歡團隊、山西晉中市林業科學研究所等多家單位合作的最新研究論文。
該研究以采自山西的沙棘為材料，組裝染色體級別的參考基因組，并與已公布基因組物種構建進化樹，理清存在爭議的固氮分支植物的演化關系。沙棘與其近親物種冬棗大約在7~8千萬年前分化開；兩者分道揚鑣后，沙棘又經歷了一次特有的全基因組復制事件。利用沙棘基因組、轉錄組等信息鑒定出維生素C合成通路相關基因，繪制沙棘維生素C合成的代謝通路圖。
對沙棘的根瘤樣品進行微生物多樣性分析，確定放線菌Frankia為其根瘤共生微生物的主要來源；對沙棘根瘤和根等多個組織進行轉錄組測序，鑒定到了根瘤共生誘導的基因。比較沙棘根瘤共生誘導和苜蓿的根瘤固氮共生相關基因，發現這兩類基因中絕大多數呈現出直系同源關系，如NIN, RPG, NSP2, DMI2等，表明兩種共生類型具有保守的共生分子機制。對NIN等基因的跨物種染色體共線性分析也間接地支持了上述結論。沙棘參考基因組為研究沙棘的分子生物學、植物-放線菌共生以及沙棘的遺傳改良提供了科學基礎。
中科院植物分子科學卓越創新中心博士后武澤峰、深圳華大生命科學研究院農業基因組學國家重點實驗室陳宏運、晉中市林業科學研究所潘亞為該論文共同第一作者，中科院植物分子科學卓越創新中心王二濤研究員和深圳華大生命科學研究院農業基因組學國家重點實驗室劉歡研究員為論文共同通訊作者。該研究得到了國家重點研發計劃項目以及國家自然基金等的資助。
相關論文信息：https://doi.org/10.1111/nph.18017
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